Kalkulator Kapasitansi

Kategoria: Fisika
- August 25, 2025
| |

Hitung kapasitansi dari berbagai jenis dan konfigurasi kapasitor. Kalkulator ini mendukung kapasitor pelat paralel, silindris, dan bola serta kapasitor dalam sambungan seri atau paralel.

Pilih Jenis Kapasitor

Opsi Lanjutan

Tentang Kapasitansi

Kapasitansi adalah ukuran kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik untuk perbedaan potensial tertentu (tegangan). Satuan SI dari kapasitansi adalah farad (F), yang sama dengan satu coulomb per volt (C/V).

Kapasitor Pelat Paralel

Kapasitor pelat paralel terdiri dari dua pelat konduktif paralel yang dipisahkan oleh bahan dielektrik.

  • Rumus: C = ε₀εᵣA/d
  • ε₀: Permitivitas ruang hampa (8.85 × 10⁻¹² F/m)
  • εᵣ: Permitivitas relatif (konstanta dielektrik) dari bahan antara pelat
  • A: Luas tumpang tindih pelat
  • d: Jarak antara pelat
Kapasitor Silindris

Kapasitor silindris terdiri dari dua konduktor silindris koaksial yang dipisahkan oleh bahan dielektrik.

  • Rumus: C = 2πε₀εᵣL/ln(b/a)
  • L: Panjang silinder
  • a: Jari-jari silinder dalam
  • b: Jari-jari silinder luar
  • ln(b/a): Logaritma natural dari rasio jari-jari luar terhadap dalam
Kapasitor Bola

Kapasitor bola terdiri dari dua cangkang konduktif bola konsentris yang dipisahkan oleh bahan dielektrik.

  • Rumus: C = 4πε₀εᵣab/(b-a)
  • a: Jari-jari bola dalam
  • b: Jari-jari bola luar
Kapasitor dalam Seri

Ketika kapasitor dihubungkan dalam seri, kebalikan dari kapasitansi ekuivalen sama dengan jumlah kebalikan dari kapasitansi individu.

  • Rumus: 1/C_eq = 1/C₁ + 1/C₂ + ... + 1/Cₙ
  • Kapasitansi ekuivalen selalu kurang dari kapasitansi individu terkecil
Kapasitor dalam Paralel

Ketika kapasitor dihubungkan dalam paralel, kapasitansi ekuivalen adalah jumlah dari kapasitansi individu.

  • Rumus: C_eq = C₁ + C₂ + ... + Cₙ
Energi yang Disimpan dalam Kapasitor

Energi yang disimpan dalam kapasitor yang terisi adalah:

  • Rumus: E = ½CV²
  • C: Kapasitansi
  • V: Tegangan di seluruh kapasitor
Bahan Dielektrik Umum
Bahan Konstanta Dielektrik (εᵣ) Tegangan Putus (MV/m)
Vakum 1.0 -
Udara 1.0006 3
Kertas 2.0-4.0 16
Polietilen 2.1 50
Polipropilena 2.2 40
PVC 3.4 14
Mika 5.0 100
Kaca 5.0-10.0 14
Keramik 20-12000 8
Air 80.0 -
Aplikasi Kapasitor
  • Penyimpanan Energi: Menyimpan dan melepaskan energi listrik dengan cepat, seperti pada kilatan kamera
  • Pemrosesan Daya: Menghaluskan fluktuasi tegangan dalam catu daya
  • Kopling/Decoupling Sinyal: Memblokir DC sambil membiarkan AC lewat
  • Filter: Membuat rangkaian selektif frekuensi
  • Penyetelan: Memilih frekuensi tertentu dalam rangkaian radio
  • Penjadwalan: Membuat penundaan waktu dalam rangkaian
  • Sensor: Mendeteksi perubahan posisi, tekanan, atau kelembapan

Apa Itu Kalkulator Kapasitansi?

Kalkulator Kapasitansi adalah alat online yang mudah digunakan yang membantu Anda menentukan kapasitansi dari berbagai jenis kapasitor. Apakah Anda bekerja dengan kapasitor pelat paralel dasar atau konfigurasi silindris atau sferis yang lebih kompleks, alat ini memberikan hasil yang cepat dan jelas.

Ini juga menghitung total kapasitansi untuk kombinasi kapasitor yang terhubung secara seri atau paralel, dan bahkan memperkirakan energi yang tersimpan saat tegangan diterapkan.

Rumus Kapasitansi yang Digunakan

Kapasitor Pelat Paralel:
\( C = \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{A}{d} \)
Kapasitor Silindris:
\( C = 2\pi \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{L}{\ln(b/a)} \)
Kapasitor Sferis:
\( C = 4\pi \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{ab}{b - a} \)
Kapasitor dalam Seri:
\( \frac{1}{C_{eq}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots + \frac{1}{C_n} \)
Kapasitor dalam Paralel:
\( C_{eq} = C_1 + C_2 + \dots + C_n \)
Energi Tersimpan:
\( E = \frac{1}{2} C V^2 \)

Fitur Utama

  • Mendukung berbagai jenis kapasitor: pelat paralel, silindris, sferis
  • Menangani kombinasi seri dan paralel
  • Memungkinkan Anda memilih atau memasukkan nilai material dielektrik
  • Output yang dapat disesuaikan dengan opsi unit dan desimal
  • Menampilkan langkah-langkah perhitungan yang rinci
  • Memperkirakan energi yang tersimpan berdasarkan input tegangan

Cara Menggunakan Kalkulator

  1. Pilih jenis kapasitor atau sambungan yang ingin Anda hitung.
  2. Masukkan dimensi dan nilai yang diperlukan:
    • Untuk kapasitor geometris: masukkan area, jarak, radius, atau panjang
    • Untuk kapasitor gabungan: masukkan nilai kapasitansi individu
  3. Pilih material dielektrik atau masukkan konstanta dielektrik kustom.
  4. Sesuaikan pengaturan lanjutan seperti unit output, tempat desimal, dan opsi tampilan.
  5. Klik Hitung untuk melihat hasilnya.
  6. Gunakan input tegangan untuk melihat berapa banyak energi yang dapat disimpan oleh kapasitor.

Siapa yang Memanfaatkan Ini?

Kalkulator ini berguna bagi siswa, pendidik, penggemar elektronik, dan profesional yang bekerja pada desain sirkuit atau pemilihan komponen. Apakah Anda sedang belajar tentang cara kerja kapasitor atau membutuhkan hasil yang akurat untuk proyek Anda, ini menawarkan solusi yang cepat dan dapat diandalkan.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Q: Apa itu kapasitansi?

A: Kapasitansi adalah kemampuan suatu komponen untuk menyimpan energi listrik dalam medan listrik. Ini diukur dalam farad (F).

Q: Apa yang diwakili oleh konstanta dielektrik (εᵣ)?

A: Ini mewakili seberapa banyak suatu material meningkatkan kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan dibandingkan dengan vakum. Nilai yang lebih tinggi umumnya menghasilkan kapasitansi yang lebih tinggi.

Q: Apa yang terjadi ketika saya menghubungkan kapasitor secara seri atau paralel?

A: Dalam seri, total kapasitansi kurang dari kapasitor individu terkecil. Dalam paralel, total kapasitansi adalah jumlah dari kapasitor individu.

Q: Bisakah saya menggunakan alat ini untuk memperkirakan penyimpanan energi?

A: Ya, masukkan nilai tegangan untuk melihat energi yang tersimpan menggunakan rumus \( E = \frac{1}{2}CV^2 \).

Q: Unit apa saja yang didukung oleh kalkulator ini?

A: Anda dapat memilih dari berbagai unit termasuk farad (F), millifarad (mF), mikrofarad (μF), nanofarad (nF), dan pikofarad (pF), bersama dengan unit panjang dan area.

Mengapa Menggunakan Kalkulator Ini?

Ini memberikan hasil yang cepat dan dapat diandalkan tanpa perlu rumus manual atau konversi. Apakah Anda memeriksa pekerjaan rumah Anda, membangun sirkuit, atau hanya penasaran, alat ini membantu Anda memahami dan bekerja dengan kapasitor dengan lebih mudah.